(57)【要約】【課題】  基板洗浄乾燥装置および方法を提供する。【解決手段】  本発明の装置は、互いに異なる流体が各々噴射される第１噴射口と、第２噴射口とを具備し、この噴射口がノズルの移動方向、またはその移動方向と隣接した線上に一列に配置された噴射部を有する。噴射部は移動部によって基板の中心からエッジに直線移動され、第１噴射口と第２噴射口はその移動線上に一列に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を洗浄および乾燥するための装置において、
被処理面が上に向くように基板を維持し、その基板を回転させるためのスピンヘッドと、
前記スピンヘッドに置かれた基板の被処理面に洗浄と乾燥のための流体を噴射するためのノズルを有する噴射部と、
前記噴射部のノズルを基板の中心からエッジに移動させるための移動部とを含み、
前記ノズルは互いに異なる流体が各々噴射される第１噴射口と第２噴射口とを具備し、この噴射口は前記ノズルの移動方向またはその移動方向と隣接した線上に一列に配置されることを特徴とする基板洗浄乾燥装置。
【請求項２】
前記ノズルは前記移動部によって基板の中心からエッジに直線移動され、
前記第１噴射口と前記第２噴射口とは前記ノズルの直線移動線上に一列に配置されることを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄乾燥装置。
【請求項３】
前記ノズルは前記基板の中心からエッジに回転移動され、
前記第１噴射口と前記第２噴射口とは前記ノズルの回転移動線上に一列に配置されることを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄乾燥装置。
【請求項４】
前記第１噴射口と前記第２噴射口とに流体を供給するための流体供給部をさらに含み、
前記流体供給部は前記第１噴射または前記第２噴射口が前記基板の中心に位置したときに流体供給が行われることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の基板洗浄乾燥装置。
【請求項５】
前記噴射部は前記第１噴射口と第２噴射口とが前記基板の中心を順次に経て基板のエッジに移動され、
前記第１噴射口からは基板洗浄のための第１流体が噴射され、
前記第２噴射口からは基板乾燥のための第２流体が噴射されることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の基板洗浄乾燥装置。
【請求項６】
前記第１流体はＤＩＷまたはＩＰＡが含まれたＤＩＷ混合液であり、
前記第２流体はＮ２またはＩＰＡが含まれたＮ２混合気体であることを特徴とする請求項５に記載の基板洗浄乾燥装置。
【請求項７】
前記ノズルは前記第１噴射口と前記第２噴射との間に設けられる少なくとも一つの第３噴射口をさらに含み、
前記噴射部は前記第１噴射口、第３噴射口、および第２噴射口が前記基板の中心を順次に経て基板のエッジに移動されることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の基板洗浄乾燥装置。
【請求項８】
前記第１噴射口からは基板洗浄のための第１流体が噴射され、
前記第３噴射口からは１次基板乾燥のための第２流体が噴射され、
前記第２噴射口からは２次基板乾燥のための第３流体が噴射され、
前記第１流体はＤＩＷまたはＩＰＡが含まれたＤＩＷ混合物であり、
前記第３流体はＮ２またはＩＰＡが含まれたＮ２混合物であり、
前記第２流体は高温のＮ２であることを特徴とする請求項７に記載の基板洗浄乾燥装置
【請求項９】
互いに異なる流体が各々噴射される噴射口がノズルの移動方向に一列に配置される噴射部を具備した装置内で基板を洗浄して乾燥する方法において、
基板を維持し、基板を回転する工程と、
前記噴射部が前記基板の中心からエッジに移動しながら前記基板の表面に流体を噴射する段階を含み、
前記流体噴射段階は、
一番目の噴射口が前記基板の中心からエッジに移動しながら前記基板の表面を洗浄するための第１流体を噴射する段階と、
二番目の噴射口が前記一番目の噴射口を追いかけて移動しながら、前記一番目の噴射口によって洗浄された基板の表面を乾燥するための第２流体を噴射する段階とを含むことを特徴とする基板洗浄乾燥方法。
【請求項１０】
前記第１流体はＤＩＷまたはＩＰＡが含まれたＤＩＷ混合液であり、
前記第２流体はＮ２またはＩＰＡが含まれたＮ２混合気体であることを特徴とする請求項９に記載の基板洗浄乾燥方法。
【請求項１１】
三番目の噴射口が前記二番目の噴射口を追いかけて移動しながら、前記二番目の噴射口によって乾燥された基板の表面を２次乾燥するための第３流体を噴射する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の基板洗浄乾燥方法。
【請求項１２】
前記第１流体はＤＩＷまたはＩＰＡが含まれたＤＩＷ混合液であり、
前記第２流体はＮ２またはＩＰＡが含まれたＮ２混合気体であり、
前記第３流体は高温のＮ２であることを特徴とする請求項１１に記載の基板洗浄乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板を回転させながら洗浄および乾燥させる基板の洗浄乾燥装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体製造工程では絶縁膜および金属物質の蒸着(Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ)、エッチング(Ｅｔｃｈｉｎｇ)、感光剤(Ｐｈｏｔｏ−ｒｅｓｉｓｔ)の塗布(Ｃｏａｔｉｎｇ)、現像(Ｄｅｖｅｌｏｐ)、アッシャ(Ａｓｈｅｒ)除去などが数回繰り返されて微細なパターニング（Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ)の配列を作るようになる。各々の工程で発生する異物の除去のための工程ではＤＩＷ(Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ)または薬液(Ｃｈｅｍｉｃａｌ)を利用した洗浄工程(Ｗｅｔ Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ)がある。
【０００３】
このような感光剤の塗布、現像、洗浄工程などでは液体状態の薬液またはＤＩＷを基板上に噴射させる工程が行われ、一般的な洗浄乾燥装置は一枚の基板を処理することができる基板チャック(Ｗａｆｅｒ ｃｈｕｃｋ)で基板を固定させた後、モータによって基板を回転させながら、基板の上部で噴射ノズルを介して薬液またはＤＩＷを流し、基板の回転力によって薬液またはＤＩＷが基板の全面に広がるようにして工程が行われるようにしている。
【０００４】
このように、枚葉式洗浄乾燥装置ではＤＩＷを利用したリンス処理の後にＮ２ガスで乾燥する方式によって洗浄乾燥工程が行われている。
【０００５】
しかし、基板が大型化されており、基板上に形成されたパターンが微細化することによって、リンス工程に使用されたＤＩＷが完全に除去されず、未乾燥となる現象が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、マランゴニ乾燥方式を適用して乾燥効果を高めることができる新しい形態の基板洗浄乾燥装置および方法を提供することにある。また、他の目的は、洗浄(リンス)と乾燥の時間を縮めることができる新しい形態の基板洗浄乾燥装置およびその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を達成するための基板処理装置は、被処理面が上に向くように基板を維持し、その基板を回転させるためのスピンヘッドと、前記スピンヘッドに置かれた基板の被処理面に洗浄と乾燥のための流体を噴射するためのノズルを有する噴射部と、前記噴射部のノズルを基板の中心からエッジに移動させるための移動部とを含み、前記ノズルは互いに異なる流体が各々噴射される第１噴射口と、第２噴射口とを具備し、この噴射口は前記ノズルの移動方向またはその移動方向と隣接した線上に一列に配置される。
【０００８】
本発明で前記ノズルは前記移動部によって基板の中心からエッジに直線移動され、前記第１噴射口と前記第２噴射口とは前記ノズルの直線移動線上に一列に配置される。
【０００９】
本発明で前記ノズルは前記基板の中心からエッジに回転移動され、前記第１噴射口と前記第２噴射口とは前記ノズルの回転移動線上に一列に配置される。
【００１０】
本発明で前記第１噴射口と前記第２噴射口に流体を供給するための流体供給部をさらに含み、前記流体供給部は前記第１噴射口または前記第２噴射口が前記基板の中心に位置したときに流体供給が行われる。
【００１１】
本発明で前記噴射部は前記第１噴射口と第２噴射口とが前記基板の中心を順次に経て基板のエッジに移動され、前記第１噴射口からは基板洗浄のための第１流体が噴射され、前記第２噴射口からは基板乾燥のための第２流体が噴射される。
【００１２】
本発明で前記第１流体はＤＩＷまたはＩＰＡが含まれたＤＩＷ混合液であり、前記第２流体はＮ２またはＩＰＡが含まれたＮ２混合気体でありうる。
【００１３】
本発明で前記ノズルは前記第１噴射口と前記第２噴射口との間に設けられる少なくとも一つの第３噴射口をさらに含み、前記噴射部は前記第１噴射口、第３噴射口、および第２噴射口が前記基板の中心を順次に経て基板のエッジに移動される。
【００１４】
本発明で前記第１噴射口からは基板洗浄のための第１流体が噴射され、前記第３噴射口からは１次基板乾燥のための第２流体が噴射され、前記第２噴射口からは２次基板乾燥のための第３流体が噴射される。
【００１５】
本発明のまた他の特徴によると、互いに異なる流体が各々噴射される噴射口がノズルの移動方向に一列に配置される噴射部を具備した装置内で基板を洗浄し、乾燥する方法は基板を維持し、基板を回転する工程、前記噴射部が前記基板の中心からエッジに移動しながら前記基板の表面に流体を噴射する段階を含み、前記流体噴射段階は一番目の噴射口が前記基板の中心からエッジに移動しながら前記基板の表面を洗浄するための第１流体を噴射する段階と、二番目の噴射口が前記一番目の噴射口を追いかけて移動しながら、前記一番目の噴射口によって洗浄された基板の表面を乾燥するための第２流体を噴射する段階とを含む。
【００１６】
本発明で三番目の噴射口が前記二番目の噴射口を追いかけて移動しながら、前記二番目の噴射口によって乾燥された基板の表面を２次乾燥するための第３流体を噴射する段階をさらに含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、次のような効果を有する。 第一は、基板の洗浄と乾燥工程を同時に進行することができるので、全体工程時間を縮めることができる。第二は、乾燥欠陷を最小化することができる。特に、大きい直径の基板をウォーターマークを発生させず、全体面にわたって効率良く、はっきりと完全乾燥させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。しかし、本発明はここで説明される実施形態に限定されず、他の形態に具体化されることもできる。 むしろ、ここで紹介される実施形態は開示された内容を徹底して完全に理解されるように、そして当業者に本発明の思想を十分に伝達するために提供されるものである。明細書の全体にわたって同一の参照番号を付された部分は同一の構成要素を示す。
【００１９】
図１を参照すると、本発明の望ましい実施形態による基板洗浄乾燥装置１００は基板が維持されるスピンヘッド１１０を有する。スピンヘッドの下部にはスピンヘッド１１０を支持し、回転力を伝達する回転軸１１２が連結され、この回転軸には回転力を提供するスピンモータ１１４が連結される。
【００２０】
スピンヘッド１１０の周りにはキャッチコップ１２０が設けられる。このキャッチコップ１２０は基板の洗浄および乾燥工程が進行中に、基板ｗに供給される流体が飛散するのを防止するためのもので、これによって外部の他の装置や周りが汚染されることが防止される。
【００２１】
図示しないが、キャッチコップ１２０とスピンヘッド１１０とは相対的に昇降するように構成されており、これらを相対的に昇降させた状態で基板をキャッチコップ１２０ 内に搬入するか、処理が終わった基板をキャッチコップ１２０の外に搬出するようになっている。
【００２２】
スピンヘッド１１０の上部には洗浄液(またはリンス液)と乾燥ガスなどを基板の表面に噴射するための噴射部１３０が設けられる。この噴射部１３０のノズル１３２は基板の中心ｃからエッジに移動しながら基板ｗの被処理面に洗浄液(またはリンス液)と乾燥ガスとを噴射する。噴射部１３０の移動のために噴射部１３０は移動部１４０のアーム１４２に連結される。
【００２３】
移動部１４０は駆動モータ１４６と、この駆動モータ１４６から回転力が伝達される支持軸１４４、およびこの支持軸１４４に設けられるアーム１４２からなる。アーム１４２の端部には噴射部１３０が設けられる。移動部１４０の駆動モータ１４６は洗浄乾燥工程の進行を制御する制御部１８０の制御信号によって動作する。
【００２４】
噴射部１３０のノズル１３２は互いに異なる流体が各々噴射される第１噴射口１３４ａ、第２噴射口１３４ｂ、および第３噴射口１３４ｃを有する。この噴射口は噴射部１３０の移動方向またはその移動方向と隣接した線上に一列に配置される。本実施形態で、噴射部１３０は支持軸１４４を回転軸として回転移動され、この場合、噴射口１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃは基板の中心ｃを通る同一の回転半径を有する線上ａに一列に配置される。もし、噴射部１３０が回転移動ではなく、直線移動をする場合、噴射口は図３のように、基板の中心ｃを通る直線ｂ上に一列に配置される。噴射部１３０の直線移動方式は、図３Ａ、図３Ｂのように噴射部１３０が移動部のアーム１４２上で直線移動される構造、または図３Ｃ、図３Ｄのように移動部１４０の全体が移送レール１４８に沿って直線移動される構造など多様な移動構造を適用することができる。
【００２５】
第１噴射口１３４ａには基板洗浄(リンス)のためのＤＩＷ供給部１６２が連結され、第２噴射口１３４ｂには基板乾燥のためのＮ２供給部１６４が連結され、第３噴射口１３４ｃには基板の２次乾燥のための高温のＮ２ガス供給部１６６が連結される。本実施形態では、基板乾燥時、マランゴニ効果を得るために、第１噴射口にはＩＰＡ蒸気が含まれたＤＩＷ混合液を、第２噴射口にはＩＰＡ蒸気が含まれたＮ２混合ガスを供給することができる。
【００２６】
図８乃至図１０では、噴射部の噴射口の変形例を示す。図８にはＤＩＷ噴射口と、Ｎ２噴射口で構成された噴射部１３０ａを示し、図９にはＩＰＡ蒸気が混合したＤＩＷ混合液噴射口とＮ２噴射口とで構成された噴射部１３０ｂを示し、図１０にはＤＩＷ噴射口とＩＰＡ蒸気が含まれたＮ２混合ガス噴射口とで構成された噴射部１３０ｃを示す。図１１には基板上部の全体にＩＰＡ蒸気を供給して基板周辺雰囲気をＩＰＡ蒸気に変えた状態で、基板の洗浄と乾燥工程が進行される例を示す。
【００２７】
このように、本発明の装置は基板の洗浄乾燥方式に従って噴射口の個数または噴射口に供給される流体の種類を変更することができ、噴射口間の間隔も調整することができる。
【００２８】
図４乃至図７は噴射部によって基板が洗浄され、乾燥される過程を順次に示す図である。
【００２９】
まず、スピンヘッド１１０に基板ｗが置かれれば、基板を真空で固定した後回転する。この際、噴射部１３０の第１噴射口１３４ａは移動部１４０によって基板の中心ｃに位置する。第１噴射口１３４ａで基板洗浄のためのＤＩＷが噴射される。 第１噴射口での基板洗浄が始まれば、移動部１４０は噴射部１３０をゆっくり基板の中心からエッジに移動させる。この際、第２噴射口１３４ｂが基板の中心に位置すれば、第２噴射口１３４ｂでは基板乾燥のためのＮ２ガスが噴射され(図５参照)、第３噴射口１３４ｃが基板の中心に位置すれば、第３噴射口１３４ｃでは２次に基板を乾燥させるための高温のＮ２ガスが噴射される(図６参照)。
【００３０】
このように、本発明の基板洗浄乾燥装置１００は噴射部１３０が基板の中心からエッジに移動しながら基板の洗浄と乾燥工程を同時に進行することができるということにその特徴がある。ここで重要なことは、単純に噴射部１３０が基板の中心からエッジに移動されるのではなく、噴射部の噴射口が基板の中心ｃを通る移動経路上に順次に(工程進行別に、すなわち洗浄−１次乾燥−２次乾燥)配置され、これらが順次に基板の中心を通過しながら流体が噴射されるということにその特徴がある。
【００３１】
ここで、基板はフォトレティクル(ｒｅｔｉｃｌｅ: 回路原版)用基板、液晶ディスプレーパネル用基板やプラズマディスプレーパネル用基板などの表示パネル基板、ハードディスク用基板、半導体装置などの電子デバイス用ウェーハなどを意味する。
【００３２】
以上では、本発明による基板洗浄乾燥装置の構成および作用を上述の記載および図面によって説明したが、これは例をあげて説明したに過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で多様な変化および変更が可能であることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の望ましい実施形態による基板洗浄乾燥装置の側面構成図である。
【図２】本発明の望ましい実施形態による基板洗浄装置の平面構成図である。
【図３Ａ】本発明で噴射部が直線に移動される方式を説明するための図である。
【図３Ｂ】本発明で噴射部が直線に移動される方式を説明するための図である。
【図３Ｃ】本発明で噴射部が直線に移動される方式を説明するための図である。
【図３Ｄ】本発明で噴射部が直線に移動される方式を説明するための図である。
【図４】本発明の基板洗浄乾燥過程を順次に説明するための図である。
【図５】本発明の基板洗浄乾燥過程を順次に説明するための図である。
【図６】本発明の基板洗浄乾燥過程を順次に説明するための図である。
【図７】本発明の基板洗浄乾燥過程を順次に説明するための図である。
【図８】噴射部の噴射口の変形例を示す図である。
【図９】噴射部の噴射口の変形例を示す図である。
【図１０】噴射部の噴射口の変形例を示す図である。
【図１１】図８で基板の上部にＩＰＡ蒸気を供給して基板洗浄と乾燥を実施する例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１０  スピンヘッド
１２０  キャッチコップ
１３０  噴射部
１３４ａ  第１噴射口
１３４ｂ  第２噴射口
１３４ｃ  第３噴射口
１４０  移動部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図０】
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【図１１】
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